氟啶胺对土壤中蔗糖酶活性及呼吸作用的影响

使用农药控制作物害虫和疾病可提高农业生产力,然而农药的使用对土壤造成的污染已成为巨大且日益严重的问题。重复、广泛使用的农药进入土壤影响土壤生物、生物代谢及其生物活性,已成为农业生态环境重要的研究内容。为了更好地了解氟啶胺对土壤微生物活性和土壤质量等潜在环境危险,采用实验室模拟的方法研究了氟啶胺农药残留动态,以及氟啶胺对土壤呼吸强度、蔗糖酶活性及其动力学和热力学特征参数的影响。结果表明:高剂量(100mg·kg-1)氟啶胺在土壤的降解速率常数最大,氟啶胺在土壤中的半衰期范围为0.38~0.59d。高剂量(50mg·kg-1、100mg·kg-1和1000mg·kg-1)氟啶胺对土壤蔗糖酶表现出不同程度的抑制作用;低剂量(1mg·kg-1、5mg·kg-1)处理表现为抑制-激活-抑制作用,且波动范围较大;10mg·kg-1氟啶胺对土壤蔗糖酶前期表现为抑制、后期表现为激活作用,波动范围较大。不同浓度氟啶胺胁迫下蔗糖酶促反应的Michaelis常数(Km)和最大反应速率(Vmax)发生改变,但变化不大。土壤中氟啶胺浓度为1mg·kg-1时蔗糖酶所需的活化能(Ea)比CK高,其他浓度都低于CK;5mg·kg-1、10mg·kg-1、50mg·kg-1、100mg·kg-1和1000mg·kg-1所需的活化焓变(ΔH)随氟啶胺的浓度降低而变小;在相同温度下蔗糖酶的活化熵变(ΔS)表现为:1mg·kg-1G)变化差异较小;320~330K(开氏温度)时最大速度常数(Q10)最大,而290~300K时Q10较小。低剂量氟啶胺对土壤微生物呼吸作用的影响表现为随时间变化呈现抑制-激活趋势,高低剂量表现为抑制作用。土壤微生物的呼吸活性因氟啶胺的加入而产生波动。本研究结果有助于进一步分析研究受农药污染土壤的质量和酶活之间的相关性。